2024年4月自考02318計算機組成原理答案及評分參考

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2024年4月高等教育自學(xué)考試全國統(tǒng)一命題考試

計算機組成原理試題答案及評分參考

（課程代碼02318）

一、單項選擇題：本大題共15小題，每小題1分，共15分。

1．A2．A3．C4．B5．A6．D7．B8．C9．D10．B

11．A12．C13．C14．B15．D

二、填空題：本大題共10空，每空1分，共10分。

16．應(yīng)用程序員、系統(tǒng)程序員17．?dāng)?shù)值數(shù)據(jù)、非數(shù)值數(shù)據(jù)

18．?dāng)?shù)據(jù)通路、控制部件19．分段式、段頁式

20．獨立編址、統(tǒng)一編址

三、名詞解釋題：本大題共5小題，每小題3分，共15分。

21．答：是用0和1表示的一串0/1序列，用來指示CPU完成一個特定的基本操作。

22．答：是指CPU內(nèi)部用于整數(shù)運算的數(shù)據(jù)通路的寬度。

23．答：指令中給出的地址碼是一個寄存器編號，該寄存器中存放的是操作數(shù)的有效地址。

24．答：微指令所在的存儲單元的地址稱為微地址。

25．答：同步總線采用公共的時鐘信號進行定時，掛接在總線上的所有設(shè)備都從時鐘線上獲

得定時信號。

四、簡答題：本大題共4小題，每小題5分，共20分。

26．答：常根據(jù)零標(biāo)志ZF（1分），溢出標(biāo)志OF（1分），符號標(biāo)志SF（1分），進位/借位標(biāo)

志CF（2分）等不同的標(biāo)志信息改變程序的執(zhí)行順序。

27．答：指令寄存器（IR）用以存放現(xiàn)行指令；（2分）

時序信號產(chǎn)生部件以時鐘脈沖為基礎(chǔ)，產(chǎn)生不同指令對應(yīng)的周期、節(jié)拍、工作脈沖等時序信

號，實現(xiàn)機器指令過程的時序控制。（3分）

28．答：動態(tài)存儲器的基本單元是以柵極電容來保存信息，其容量較小，柵極電容上充上的

電荷經(jīng)過一段時間后就會泄漏掉（3分），為了保持信息不變，就需要定期向其補充電荷，即

動態(tài)刷新（2分）。

29．答：需要完成以下三個操作：

關(guān)中斷，將中斷允許標(biāo)志置為禁止?fàn)顟B(tài)；（1分）

保護斷點，將PC和PSW送入?；蛱厥饧拇嫫?；（2分）

識別中斷源并轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序。（2分）

計算機組成原理試題答案及評分參考第1頁（共3頁）

五、計算題：本大題共3小題，每小題6分，共18分。

30．解：

程序P在機器M1上的時鐘周期數(shù)為CPU執(zhí)行時間×?xí)r鐘頻率=15S×3GHz=45G。（2分）

因此，程序P在機器M2上的時鐘周期數(shù)為2×45GHz=90G。（2分）

要使程序P在M2上的運行時間縮短為10S，則M2的時鐘頻率至少應(yīng)為程序所含時鐘

周期÷CPU執(zhí)行時間=90G÷10S=9GHz。（2分）

31．解：

（1）將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

（100）10＝（1100100）2（1分）

（2）規(guī)格化二進制數(shù)

移動小數(shù)點，使其在第1、2位之間：1100100＝1.100100×26（1分）

（3）計算移碼表示的階碼E=偏置值+階碼真值

階碼真值e＝6，偏置值=127

階碼E＝（127+6）10＝（133）10＝（10000101）2（1分）

（4）以單精度（32位）浮點數(shù)格式存儲該數(shù)

符號位S＝0

階碼E＝10000101

尾數(shù)f＝100100，00000000000000000

得到32位浮點數(shù)的二進制存儲格式為：

01000010110010000000000000000000（1分）

（5）16進制數(shù)格式為：(42C80000)16（2分）

32．解：根據(jù)總線的總帶寬計算公式：B=W×F/N

則本題所述總線的總帶寬為：

B=10B×133MHZ/1=1330MB/s（3分）

改進后，總線的總帶寬為：

B=（128/8）B×266MHZ×3=12768MB/s（3分）

六、綜合題：本大題共2小題，每小題11分，共22分。

33．解：

（1）需要8個節(jié)拍（2分）

（2）控制信號功能

R2out，MARinMAR←(R2)（1分）

MemRMDR←M(MAR)（1分）

MDRout，YinY←（MDR）（1分）

計算機組成原理試題答案及評分參考第2頁（共3頁）

R1out，MARinMAR←(R1)（1分）

MemRMDR←M(MAR)（1分）

MDRout，SUBZ←(MDR)SUB(Y)（2分）

Zout，MDRinMDR←(Z)（1分）

MemWM(MAR)←MDR（1分）

34．解：

（1）每2K字節(jié)數(shù)據(jù)塊在cache中占一行，故16KBcache被劃分為16KB÷2KB=8行（3分）

（2）8MB=223B，故主存地址長度為23位（2分）

被劃分成以下三個字段：

標(biāo)記+cache行號+塊內(nèi)地址

由于塊大小為2KB=211B，所以塊內(nèi)地址為11位，即主存地址的低11位。（2分）

Cache行數(shù)為8=23，所以ca